电力电子 - 线性电路元件

线性电路元件是指电路中电流输入和电压输出之间呈现线性关系的元件。具有线性电路的元件示例包括 -

为了更好地理解线性电路元件，有必要对电阻元件进行分析。

电阻器

电阻器是一种限制电流流动从而实现能量转换的装置。例如，当电流流过灯泡时，电流被转换成不同形式的能量，例如热和/或光。元件的电阻以欧姆 (Ω) 为单位测量。

给定电路中电阻的测量由下式给出 -

$$R=\rho \frac{L}{A}$$

其中R——电阻；ρ——电阻率；L——导线长度；A - 导线的横截面积

电容器是指一种电气设备，具有两种导电材料（也称为板），并被称为电介质的绝缘体隔开。它利用电场来储存电能。当电容器连接到电池时会产生电场，从而使正电荷积聚在一个板上，而负电荷积聚在另一板上。

当能量存储在电容器的电场中时，该过程称为充电，而当能量被移除时，该过程称为放电。电容器中存储的电能水平称为电容，以法拉 (F) 为单位。一法拉等于每单位伏特一库仑，由 1 C/V 给出。

电容器和电池之间的区别在于电容器存储电能，而电池存储化学能并以缓慢的速率释放能量。

下表给出了电容器的各种符号。

电感器是利用磁场来储存电能的电子器件。电感器最简单的形式是线圈或环形导线，其中电感与导线中的环数成正比。此外，电感取决于导线中材料的类型和环路的半径。

给定一定的匝数和半径大小，只有空芯才能产生最小的电感。与空气具有相同用途的介电材料包括木材、玻璃和塑料。这些材料有助于绕制电感器的过程。绕组的形状（环形）以及铁磁物质（例如铁）会增加总电感。

电感器可以存储的能量称为电感。它以亨利 (H) 为单位进行测量。

固定电感
可变电感器

这是指通过电磁感应过程将能量从一个水平改变到另一个水平的装置。它通常用于在利用电力的应用中升高或降低交流电压。

当变压器初级侧的电流变化时，其磁芯上会产生变化的磁通量，该磁通量以磁场的形式传播到变压器的次级绕组。

变压器的工作原理依赖于法拉第电磁感应定律。该定律指出，磁通相对于时间的变化率与导体中感应的电动势直接相关。

变压器由三个主要部分组成 -

电磁学的概念在科技领域应用广泛，应用于电动机、发电机和电铃等。例如，在门铃中，电磁组件会吸引一个拍板，撞击门铃并使其响起。

控制器是接收过程中从测量变量传输的电子信号并将获得的值与控制设定点进行比较的设备。它利用数字算法来关联和比较函数。

传感器用于确定电流，电流不断变化以提供控制目的反馈。感测电流使得实现平滑且精确的转换器功能成为可能。电流传感器在转换器中至关重要，因此可以轻松共享并联或多相转换器中的信息。

电子滤波器还用于对信号进行处理以消除不需要的频率。它们是模拟电路，以主动或被动状态存在。